Mičigano universiteto inžinieriai sukūrė vaizdo jutiklį atskiram fotoaparatui.

Saulės elementai šviesą paverčia elektra, vaizdo jutikliai šviesą taip pat paverčia elektra. Bandant juos sujungti į vieną lustą, būtų sukurtas visiškai savarankiškas fotoaparatas. Mičigano universiteto inžinieriai Euisik Yoon ir Sung-Yun Park neseniai sukūrė būtent tokį mikroskopinį jutiklį, kuris ir fiksuoja vaizdus, ir kaupia krintančios šviesos energiją. Technologija išsamiai aprašyta žurnale „IEEE Xplore” paskelbtame tyrime.

Mičigano universiteto nuotrauka

Tai ne pirmas tokio jutiklio bandymas, tačiau pirmieji prototipai buvo labai imlūs darbui ir mažai efektyvūs. Vienas iš gamybos būdų – ant šviesai jautraus paviršiaus įrengti papildomus fotodiodus, kurie kaupia energiją ir taip sumažina šviesos kiekį, naudojamą vaizdui suformuoti.

Yoon ir Park sukurtas jutiklio prototipas neturi visų šių trūkumų. Tęsdami tyrimus, inžinieriai pastebėjo, kad kai kurie fotonai praslysta pro šviesai jautrų diodą fotodetektorių nesukeldami krūvio. Todėl po juo įrengtas papildomas fotoelektrinis diodas fotoelektrinis diodas , kuris naudoja slystančius fotonus energijai kaupti. „Tai nėra pakartotinis panaudojimas, tai labiau panašu į liekanų surinkimą, – sako Yoon, – iš tikrųjų tai nemokama energija.”

Vaizdo kokybė esant 15 fps kairėje ir 7.5 fps dešinėje

Mičigano universiteto nuotrauka.

Kadangi fotovoltinio diodo sluoksnis yra po šviesai jautriu sluoksniu, beveik visas jutiklio plotas naudojamas vaizdui generuoti. Tuo pat metu fotoelektrinis sluoksnis fiksuoja nepanaudotus fotonus ir paverčia juos elektra. Galutinės šiuo principu sukurtos integrinės grandinės plotis yra 5 mikrometrai, o galia – 998 pW/klx/mm2. Esant intensyviai dienos šviesai, kai šviesa siekia 60000 liuksų, to pakanka, kad vaizdai būtų fiksuojami 15 k/s greičiu. Įprastinėje dienos šviesoje nuo 20 000 iki 30 000 liuksų šis rodiklis sumažėja iki 7.5 fps.

Šis jutiklis pirmiausia buvo sukurtas siekiant patvirtinti pačią koncepciją ir vėliau galėjo būti optimizuotas siekiant didesnio kadrų dažnio arba geresnių rezultatų esant prastam apšvietimui. Tęsiant projektą ateityje būtų galima sukurti autonominę kamerą, pagrįstą pažangiu jutikliu, kuris maitintų mažą mikroprocesorių ir belaidį siųstuvą.